İnsan Beyninin Küçücük Bir Bölümü Haritalandı

Harvard ve Google Araştırma ekibi, insan beyninin şimdiye kadar oluşturulmuş en büyük nöral bağlantı veri setini yayınladı. Araştırmacılar, insan beyninin küçük bir bölümünü olağanüstü bir şekilde haritaladılar.

Harvard ve Google’un bilim insanlarının liderliğindeki bir ekip, insan beyninin tek bir milimetre küpünün 3 boyutlu haritasını oluşturdu. Bir milimetre küp beyin dokusu başlangıçta çok büyük gibi görünmeyebilir. Ancak bu küçük kare, 57.000 hücre, 230 milimetre kan damarı ve 150 milyon sinaps içerir. Bu da 1.400 terabayt (veya 1.4 milyon gigabayt) veri anlamına gelir. Bu başarı, gerçekten etkileyicidir.

Şimdiye Kadarki En Büyük 3D Beyin Haritası

Harvard’daki Moleküler ve Hücresel Biyoloji Profesörü Jeremy R. Knowles liderliğindeki ekip, Jeff Lichtman önderliğinde, bir pirinç tanesi büyüklüğündeki temporal korteks parçasındaki her hücreyi ve bağlantı ağını canlı ayrıntılarla göstererek bugüne kadar yapılmış en büyük 3 boyutlu beyin haritasını oluşturdu. Bu, şimdiye kadar insan beyninin oluşturulmuş en yüksek çözünürlüklü resmidir.

İnsan beyninin var olan en karmaşık şey olduğunu söylemek aslında pek de abartılı değil. Kafatasının içinde, birbirine 100 trilyon sinapsla bağlı yaklaşık 86 milyar nöron bulunuyor.

Bu ayrıntılı haritayı oluşturmak için ekip, doku örneğini 5.000 dilim halinde kesmek ve bunları yüksek hızlı elektron mikroskobuyla taramak zorunda kaldı. Daha sonra dilimleri elektronik olarak bir araya getirmek için bir makine öğrenimi modeli kullandılar. Gerçekten de, başka birçok beyin atlası mevcut, ancak çoğu çok daha düşük çözünürlüklü veriler sağlıyor. Öte yandan, nano ölçekte, araştırmacılar beynin bağlantılarını her seferinde bir nörondan sinapslara, yani bağlandıkları yerlere kadar izleyebilirler.

Bazı Sürprizler Tespit Edildi

Neuroglancer adlı web platformu ücretsiz olarak erişilebilen bir harita sunarak, diğer araştırmacıların kendi keşiflerini yapmak için kullanabilecekleri bir kaynak olmayı amaçlıyor. Ancak ekip, şimdiden bazı sürprizler keşfetti. Örneğin, bir nörondan diğerine sinyal ileten uzun dalların, bazı noktalarda kendi etraflarında döndükleri “akson kıvrımları” oluşturduğunu tespit etti. Aksonlar genellikle bir sonraki hücreye bilgi iletmek için tek bir sinaps oluşturur. Ancak ekip, bazı durumlarda 50 ayrı sinaps oluşturan, tekrarlanan bağlantılarla karakterize tek aksonlar buldu. Bilim insanları, şimdilik bunun nedenini bilmiyorlar, ancak güçlü bağların belirli uyarıcılara karşı çok hızlı veya güçlü tepkiler verilmesini kolaylaştırabileceğini belirtiyorlar. Belki de örnek, epilepsi hastasından alındığı için bu durum patolojik olabilir.